2013-07-26

3DプリンタでIPロボットフォンの修理

IPロボットフォンの修理Togtter(3Dプリンタで壊れた玩具を修理http://togetter.com/li/525141)が好評っぽいのでちょっとまとめて見ました。

IPロボットフォンはクマのぬいぐるみの形をしたロボットで、インターネットを介して相互に動作をを伝えることができます。

両腕と首を動かすことができ、言葉だけでなくしぐさの表現やお互いがロボットを握っていれば動かそうとする力を伝え合うことができるというものです。

メーカWebサイトがすでに無いためにインプレスの紹介記事へのリンクhttp://bb.watch.impress.co.jp/cda/items/4299.html

ところがこのロボットに関節部品が折れやすいという弱点があり、しかも製造元会社がなくなってしまい修理部品が手に入らない状況になってしまいました。

f:id:y_beta:20130626013739j:plain

腕パーツを外して破損状況を確認します。

f:id:y_beta:20130626013642j:plain

二つのパーツをねじで結合する形になっているけど、ねじ穴があるせいでそこに力が集中して簡単に折れてしまうことがわかりました。

まず修理部品の設計方針として軸部分の強化・一体成型を考えましたが、溶解樹脂積層式の3Dプリンタでは縦方向の解像度が足りないため、この形を一体成型で作るには光造形3Dプリンタが必要となり、試しに造形したもののコスト・出力時間ともにかかりすぎるので却下です。

f:id:y_beta:20130726024910j:plain

また元設計が分割にしているのにはわけがあり、一体成型にしてしまうと組み立て不可能なこともわかりました。

そこで再設計。

2分割とすることで溶解樹脂積層式でも十分な解像度でギヤの造形が可能
元設計ではねじ固定となっているがここのねじを外す必要があるのは破損した時のみでメンテナンスには影響しない→接着してしまってよい
接着するので元の形にとらわれず強度の高い横方向造形

最終的に下の二つの形になりました。

f:id:y_beta:20130726015216p:plain

f:id:y_beta:20130726015217p:plain

実際に3Dプリンタで造形したものと元パーツ（破損していないもの）

f:id:y_beta:20130628163848j:plain

組み立てていきます

f:id:y_beta:20130628170801j:plain

f:id:y_beta:20130628160552j:plain

f:id:y_beta:20130628160926j:plain

アクリル用溶剤系接着剤を流し込みつつ二つのパーツを合体させます。

溶剤系接着剤での接合面は完全に融着するので、縦横の造形面を組み合わせると元よりも強度が上がります。

f:id:y_beta:20130628171152j:plain

腕パーツの再組み立て完了

f:id:y_beta:20130628171502j:plain

ロボット本体に戻してあげれば完成です。

今回は強度UPもかねているので全部の関節パーツを交換しました。

f:id:y_beta:20130628173147j:plain

これで無事完成です。

使用した3DプリンタはDimensionSSTと高価なものですが、積層方向を工夫してあるので、解像度が0.01インチよりも細かいものであれば安価な3Dプリンタでも十分出力可能です。

最後に関連写真とボツになった光造形歯車の写真を。

http://f.hatena.ne.jp/y_beta/%E3%83%AD%E3%83%9C%E3%83%83%E3%83%88%E3%83%95%E3%82%A9%E3%83%B3%E4%BF%AE/

f:id:y_beta:20130626013925j:plain

2013-03-06

3Dプリンタは確かに何でもできる夢の機械ではないけれど

そして切削モータの回転音・刃が素材を削る音・そして大量の削りかすの発生。
金属素材でなく柔らかいケミカルウッドを使っていてもかなりの騒音になります。
そんな装置を家庭やオフィスに置くことができるのはとても広いか周囲の理解が得られる環境だけです。
自分はiModelaをオフィスで使っていたらウルサイって苦情きました。

一方3Dプリンタはヘッド移動モータとヒータの音だけ。
発生するごみも補助造形（サポート材）のみとはるかに少なくすみます。

この2点だけでも画期的なことです。

樹脂積層式3Dプリンタには明確に欠点があります。